根据所包含的元件数量和在电路中的作用,广义上的LTCC元器件可分为以叠层片式电感、电容、电阻为代表的高精度片式LTCC元件和以LTCC射频元器件为代表的LTCC无源集成功能器件。

LTCC技术现行发展重点产业

图源自网络

LTCC射频元器件是指利用LTCC技术并通过三维电路结构设计将电感、电容和射频电路集成在一起而形成的具有较好高频特性的内埋式无源电子元器件,主要包括滤波器、天线、耦合器等。LTCC射频元器件是无源电子元器件的高端产品,代表行业最前沿的技术水平,产品单价远高于电感、电容等片式元件。

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目前我国LTCC产品主要以片式元件为主,涉足高端电子元器件的企业数量较少。LTCC技术是实现电子元器件片式化、多功能化、高频化、集成化的关键技术,结合目前我国5G通信技术的不断普及和毫米波技术的不断推进,催生了很多新兴行业。

新型的高性能LTCC材料及器件的研发及产业化应用对我国电子信息产业结构升级、把握新行业的发展机遇、实现科技领域弯道超车有着重要的战略意义。LTCC技术现行及未来产业化的发展将有助于以下产业的发展: 

1、 有助于LTCC射频元器件产业的发展

LTCC最重要的应用领域是射频和微波。LTCC射频元器件主要应用于移动通信、数据传输等无线通信领域,应用对象主要有智能手机、WLAN模块、WIFI模块、蓝牙模块和GPS模块等。

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5G时代基站数量和密度有了非常大的提升,联网电子终端设备数量成倍增长,所需射频元器件数量庞大。LTCC射频元器件由于具有良好的高频性能、高集成度和高可靠性,在5G通信和未来高频通信时代有着极其广阔的市场前景。

2、有助于毫米波技术等高频通信技术的发展

在未来高度信息化社会,万物互联是未来社会的发展趋势,目前我国5G网络主要采用sub-6GHz频段,低频资源有限,高频通信需求日益凸显。

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但是毫米波绕射能力较弱、衰减较大,将5G部署在毫米波频段下必须克服其穿透力差、衰减大等缺点,这对射频等高频通信核心器件提出了更高的要求。目前国外主流运营商已经开展了高频段5G网络部署,高频元器件核心技术主要被国外公司掌握,我国高频通信的发展落后于中低频通信。基于LTCC技术的射频元器件在高频通信应用中有着显著优势,发展满足毫米波频段等高频应用的高性能LTCC介质材料及器件是5G通信、物联网、智能交通、卫星导航等新兴产业的迫切需求,对于我国高频通信技术的发展、实现万物互联、建立高度信息化社会具有重要推动作用。

3、 有助于LTCC传感器领域的发展

无源无线传感器无需引线和电源供电便可进行信号的探测和传输,使用寿命长,维护简单,是未来传感器发展的重要方向。LTCC材料有着高熔点、高耐磨性和耐腐蚀等优点,是面向恶劣环境应用的传感器的理想载体。相比传统传感器,基于LTCC技术的无源传感器在复杂环境下仍可保持高精度和高可靠性,在传统工业领域、航空领域以及国防军工领域中有着重要的应用潜力。

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LTCC工艺制作的压力传感器成品 图源自网络

4、有助于汽车电子发展

LTCC可以通过内埋置电容电感等形成三维结构,从而大大缩小电路体积。此外,由于LTCC密封性好,耐高温(可达150℃),抗振动,可用于发动机控制模块(ECU),制动防抱死模块(ABS),以及各种汽车用传感器。下图分别给出了ECU和ABS模块的例子。

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5、助力微组装产业发展

低温共烧(LTCC)多芯片组件技术不仅可以将多个不同功能、不同功率、不同频率的芯片封装在一起,还可以实现无源元件的成。由于技术、性能、成本等综合优势,LTCC在各个领域都的应用都逐渐扩大,目前已进入产业化阶段,是高水平高集成的代表。

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采用内埋置型LTCC基板,可最大限度提供每个2DMCM的组装效率,从而使LTCC3DMCM具有极高的组装密度,实现多功能的部件以至系统。

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文章参考来源:


蒋明,杨邦朝,李建辉;LTCC三维MCM技术;
杨斌,王荣,张晗,李勃;LTCC材料及其器件———产业发展与思考;
刘悦;LTCC 压力传感器的设计与制作
村田官网;
博世官网;
互联网公开资料;

活动推荐:

第二届高端电子陶瓷MLCC、LTCC产业高峰论坛

2021年7月9日(周五)

深圳 观澜 格兰云天酒店


时间

议题

演讲单位

09:00-09:25

开场介绍

艾邦智造 江耀贵 创始人

09:25-09:50

浅谈MLCC未来发展趋势

宇阳科技 陈永学 战略总监

9:50-10:15

MLCC高端关键生产装备国产化解决方案

宏华电子 梁国衡 副总工程师

10:15-10:40

茶歇

10:40-11:05

应用于电子陶瓷领域的毕克产品介绍

毕克化学 王玉立 博士

11:05-11:30

浅谈我国无源元器件的机遇与挑战

风华高科 黄昆 LTCC事业部经理/技术总监

11:30-11:55

微波毫米波无源集成关键材料与技术

南方科技大学工学院党委书记/副院长 汪宏 教授

11:55-14:00

午餐

14:00-14:25

封接玻璃作用机理及在电子元器件应用研究进展

华东理工大学 曾惠丹 教授/博导

14:25-14:50

LTCC高频低介电常数陶瓷生料带

上海晶材新材料 汪九山 总经理

14:50-15:15

稀土在先进电子陶瓷电容材料中的研究进展

晶世新材料 程佳吉 教授

15:15-15:40

高性能电容器材料的应用研究

上海硅酸盐研究所 陈学锋 研究员/博士

15:40-16:05

茶歇

16:05-16:30

MLCC产品失效分析和检测手段

深圳纳科科技 段建林 总经理

16:30-16:55

物理气相法制备MLCC内外电极金属粉体

江苏博迁新材料 江益龙 总经理

16:55-17:20

如何提升LTCC激光开孔效果对后段工艺良率影响

东莞盛雄激光 王耀波  高级项目总监

17:20-17:45

MLCC在5G基站的应用及可靠性评估方法

中兴 杨航 材料技术质量高级工程师

17:45-20:00

晚宴



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原文始发于微信公众号(艾邦陶瓷展):LTCC技术现行发展重点产业

作者 duan, yu